close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Примерный_;pptx

код для вставкиСкачать
УДК 65.011.56
ББК 65.304.11
Кирсанов С. В., Кирсанова А. В.
УПРАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТАМИ ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
ПО ПРИНЦИПУ «МАЛОЛЮДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
С ПРИМЕНЕНИЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ В ЦЕЛЯХ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРОИЗВОДСТВА
В статье рассмотрены актуальность автоматизации бизнес-процессов, пути решения в рамках перехода к управлению по принципу «малолюдных технологий» и влияние автоматизации на повышение эффективности работы газотранспортной системы.
Ключевые слова: автоматизация бизнес-процессов, эффективность производства.
Kirsanov S.V., Kirsanova A.V.
MANAGEMENT OF OBJEKTS ON THE TRANSPORT ENTERPRISES
UNFREQUENTED TECHNOLOGIES USING AUTOMATED CONTROL
SYSTEMS WITH A VIEW TO IMPROVING THE EFFIECY OF
PRODUCTION
The relevance of business process automation and solutions for the transition to
management based on "minimally-manned operations" and also the impact of automation on improve the efficiency of the gas transmission system are considered in
this article.
Keywords: automation of business process, production efficiently.
На мировом рынке сырьевых ресурсов Российская Федерация является
важнейшим поставщиком природного газа, и ее газовая отрасль – одна из важнейших не только для нее самой, но и для многих других стран. Запасы природного газа в России составляют около 33 % мировых запасов, а ее доля в мировой добыче природного газа – около 25 %.
Для крупных промышленных объектов с повышенной техногенной опасностью, к которым относятся, в том числе, и магистральные газопроводы, важнейшим является требование повышенной надежности систем автоматизации,
поскольку в данном случае недопустимы даже мелкие аварии из-за возможного
значительного экологического и материального ущерба.
Следовательно, решения, направленные на выполнение этого требования, имеют наивысший приоритет как при выборе программно-аппаратных
средств, так и при выборе методов управления, используемых на всех уровнях
автоматизации. Автоматизация технологических процессов в рамках производственного процесса транспортировки газа позволяет организовать основу для
внедрения систем управления производством и систем управления предприяти-
ем, что в конечном итоге позволит автоматизировать все основные бизнеспроцессы.
Большинство газотранспортных предприятий единой системы газоснабжения Российской Федерации имеет обширную территориальную зону деятельности с большим количеством филиалов и численностью работников, при
этом в географическом аспекте это может быть не один часовой пояс. Все это в
совокупности усложняет процесс комплексной автоматизации бизнеспроцессов.
Автоматизация, за исключением простейших случаев, требует комплексного, системного подхода к решению задач. Поэтому важной составляющей
этого процесса является наличие высококвалифицированного персонала, реализовать привлечение которого затруднительно, учитывая малую заселенность
пунктов нахождения большинства объектов газотранспортных предприятий. С
учетом того, что газотранспортная отрасль является динамически развивающейся, остро встает вопрос перехода на управление газотранспортной системой
(далее – ГТС) по принципу «малолюдных технологий», под этим понимается
то, что увеличение количества вновь вводимых объектов не повлечет пропорциональное увеличение обслуживающего персонала, а на уже существующих
объектах такой переход позволит провести его оптимизацию.
C целью перехода к принципам «малолюдных технологий» необходимо
решить ряд задач, связанных с автоматизацией бизнес-процессов основного
направления деятельности предприятия. Поставленные задачи могут быть решены путем внедрения и эксплуатации современных систем централизованного
мониторинга и управления объектами ГТС, что позволит достичь основных целей стратегии перехода к принципам «малолюдных технологий»:
1. Повысить производительность труда.
2. Оптимизировать управление газотранспортной системой.
3. Исключить «человеческий фактор» на производственных объектах.
4. Повысить уровень надежной эксплуатации объектов ГТС.
5. Повысить уровень промышленной и экологической безопасности.
6. Организовать оперативность сбора, анализа и предоставления информации.
7. Обеспечить централизованное управление.
8. Осуществить бесперебойную поставку сырья.
Для осуществления вышеуказанных целей были выбраны следующие
направления автоматизации:
1. Автоматизация компрессорных и газораспределительных станций.
Создание новых объектов на современном уровне, развитие и модернизация существующих объектов ГТС, переход к эксплуатации объектов на принципах «малолюдных технологий» невозможны без автоматизации технологических процессов. При этом надежность средств и систем автоматизации технологических объектов приобретает важнейшее значение. При внедрении микропроцессорных систем управления на газотранспортных предприятиях удалось
добиться:
 повышения уровня технической эксплуатации, безопасности и эффективности работы оборудования КС;
 обеспечения регулирования и оптимизации режима газотранспортной
системы;
 снижения потребления электроэнергии и технологических потерь газа;
 увеличения производительности газопровода;
 повышения надежности работы газоперекачивающих агрегатов (далее
– ГПА);
 комплексной автоматизации технологического процесса;
 эксплуатации КС на принципах «малолюдных технологий».
Системы автоматического управления технологическим процессом КС
позволили перейти на принципиально новый уровень управления компрессорными станциями, при этом было обеспечено:
 проведение автоматического пуска и останова электроприводных ГПА
(далее – ЭГПА);
 поддержание заданного режима работы ЭГПА (по давлению, степени
сжатия или расходу);
 проведение автоматического перезапуска резервного ЭГПА в случае
аварийной остановки работающего агрегата;
2. Видеомониторинг за ходом строительства и эксплуатацией компрессорной станции.
Для проведения постоянного контроля за ходом строительства КС, было
принято решение об организации видеомониторинга, при этом доступ к on-line
трансляции был предоставлен профильным отделам по их зонам ответственности. Данное решение представляет собой комплекс программно-технических
средств, предназначенный для организации видеонаблюдения за ходом выполнения работ по строительству, монтажу, вводу в эксплуатацию и эксплуатации
путем формирования, автоматической обработки, отображения видеоинформации о проведении указанных работ.
Наблюдение за строящимися объектами и прилегающей к ним территорией дает следующие преимущества:
1. Контроль деятельности рабочих без присутствия руководителя;
2. Просмотр видеоизображения из любой точки мира;
3. Защищенный доступ к видеоизображению;
4. Сохранение фотоснимков и создание архива видеозаписей;
5. Просмотр видеоизображения в режиме реального времени;
6. Контроль проведения строительно-монтажных и пусконаладочных
работ.
Впоследствии данное решение было масштабировано для обеспечения
видеомониторинга эксплуатируемой КС. Системы технологического видеонаблюдения функционируют в целях оптимизации производственных процессов.
С учетом того, что видеокамеры установлены по маршруту обхода оператора
КС, стало возможным контролировать работу основных производственных
объектов из центральной диспетчерской службы газотранспортного предприятия.
3. Автоматизация АЗС.
В рамках планомерного перехода на «малолюдные технологии» осуществляется работа по автоматизации автомобильных заправочных станций, при этом
была создана и прошла успешную проверку корпоративная автоматизированная
система управления нефтепродуктообеспечением (далее – КАСУН), которая
позволила автоматизировать процессы приема, безоператорный отпуск и учет
нефтепродуктов, а также мониторинг их наличия на автомобильных заправочных станциях (Рис. 1).
Рис. 1 – Комплексная автоматизированная система учета
нефтепродуктообеспечения газотранспортного предприятия
Комплексная автоматизированная система управления нефтепродуктообеспечением представляет собой аппаратно-программный комплекс, включающий в себя следующие интегрированные технологические подсистемы:
1. Подсистема верхнего уровня – реализована с применением программного обеспечения, функционирующего на централизованном корпоративном
сервере в многопользовательском режиме в рамках региональной сети передачи
данных. В программном компоненте подсистемы верхнего уровня выполняется
администрирование системы, обеспечивается доступ пользователей к журналам
транзакций и отчетам, формируется вся нормативно-справочная информация
системы и регистрируются два типа карт доступа к подсистеме безоператорного отпуска: Топливная карта (авторизует автомобиль при заправке) и Сервисная
карта (авторизует процедуру слива нефтепродуктов из бензовоза).
2. Подсистема безоператорного отпуска – реализована с использованием
терминалов безоператорного отпуска, подключаемых к региональной сети передачи данных Общества, и функционирует в режиме off-line с использованием
справочной информации, сформированной в подсистеме верхнего уровня. Авторизация автомобиля на терминале производится с применением топливной
карты и ввода идентификационных данных (далее – ID) путевого листа. Ввод
ID путевого листа может осуществляться вручную или путем считывания
штрих-кода с бланка путевого листа. Процедура отпуска нефтепродукта на АЗС
определяется опционально для каждого транспортного средства и осуществляется путем ввода требуемой дозы на клавиатуре терминала безоператорного отпуска или до полного бака. В любом случае объем отпуска не может быть
больше номинального объема топливного бака транспортного средства и не
должен превышать установленного базового суточного лимита отпуска. Все
транзакции, совершенные на терминале, записываются в базу данных терминала. Передача транзакции в подсистему верхнего уровня производится только
один раз (в случае успешного завершения сеанса обмена данными). Загрузка
информации в терминал и передача информации о транзакциях в подсистему
верхнего уровня производится с периодичностью, определенной в настройках
системы. В случае возникновения внештатной ситуации (выхода из строя терминала безоператорного отпуска) отпуск нефтепродуктов на АЗС осуществляется путем управления топливораздаточной колонкой или с помощью пульта
дистанционного управления. Все факты отпуска нефтепродуктов на АЗС, минуя терминал безоператорного отпуска, фиксируются в журнале учета отпуска
нефтепродуктов и впоследствии вносятся вручную в журнал транзакций.
3. Подсистема автоматизированного учета нефтепродуктов – реализована
с применением автоматизированной системы измерения уровня взлива нефтепродукта в резервуаре, определения его температуры и плотности. Данная подсистема эксплуатируется в интеграции с терминалами безоператорного отпуска
и подсистемой верхнего уровня. Определение объема и массы хранящегося
нефтепродукта осуществляется в автоматизированном режиме на основе данных градуировочной таблицы, введенной в справочнике «Резервуары» подсистемы верхнего уровня.
Внедрение этой системы позволило реализовать единую централизованную систему управления АЗС, внедрить безоператорный отпуск топлива при
заправке автомобилей с применением «карточных» технологий, а также автоматизировать количественный учет нефтепродуктов на складах.
Учитывая то, что объекты газоснабжения являются потенциально опасными, и автоматизация управления объектами газоснабжения несет под собой
угрозу реализации деструктивного воздействия на информационную инфраструктуру со стороны злоумышленников, при проведении любых работ по автоматизации бизнес-процессов немаловажным и заслуживающим особого внимания является вопрос обеспечения информационной безопасности автоматизированных систем управления.
Поддерживание приемлемого уровня информационной безопасности автоматизированных систем – процесс перманентный, что связано с постоянным
появлением новых уязвимостей и угроз или модернизацией существующих систем.
Проведя анализ и декомпозицию решаемых задач и задействованных
средств в составе автоматизированных комплексов, были выделены следующие
группы подсистем:
 управления
производственно-хозяйственной
и
финансовоэкономической деятельностью предприятия, которая является частью подсистем автоматизированной системы управления предприятием (далее – АСУ П);
 управления технологическими процессами верхнего уровня (уровень
программного обеспечения, автоматизированных рабочих мест (далее – АРМ),
серверов, локально-вычислительных сетей)1;
 управления технологическими процессами нижнего уровня (уровень
датчиков, исполнительных механизмов, программируемых контроллеров, промышленных объектов)2.
В составе подсистем управления технологическими процессами верхнего
уровня выделяются:
 системы диспетчерского управления и сбора данных (аббр. от англ.
Supervisory Control And Data Acquisition – SCADA-системы)3;
 распределенные системы управления (аббр. от англ. Distributed Control
Systems – DCS).
Тенденции развития этих систем таковы, что разница между ними постепенно становится малоразличимой. По своей сути эти системы представляют
собой прикладное программное обеспечение, обеспечивающее взаимосвязь информационных потоков между автоматизированными системами управления
технологическим процессом (далее – АСУ ТП) нижнего уровня и АСУ П.
Факторами, определяющие общие тенденции развития информационной
безопасности АСУ ТП:
 изменение традиционных векторов атаки киберпреступности;
 общий рост числа попыток и способов реализации угроз ИБ;
 использование в АСУ ТП широко распространенных технологий (операционные системы, системы управления базами данных, серверы приложений,
протоколы обмена информацией);
 подключение телекоммуникационных сетей АСУ ТП к внутрикорпоративным сетям;
 подключение телекоммуникационных сетей АСУ ТП к сетям связи общего пользования и Интернета;
 автоматизация промышленно-опасных объектов производства;
 автоматизация критически важных для национальных интересов Российской Федерации объектов производства;
 увеличение количества контролируемых промышленных объектов;
 использование проектировщиками, разработчиками и интеграторами
при построении комплексов АСУ ТП оборудования различных производителей;
1
Телекоммуникационная и информационная инфраструктура, входящая в состав комплексов АСУ ТП,
механизм, с помощью которого можно осуществить управление сложными системами.
2
Технологическая инфраструктура АСУ ТП, механизм, без которого не может производиться автоматизации
производственной деятельности.
3
Специализированное программно-аппаратное обеспечение, созданное для осуществления операции над
технологическими процессами объектов автоматизации (сбор, систематизация, архивное хранение,
наблюдение, изменение технологической информации).
 увеличение сложности архитектуры и количества решаемых в АСУ ТП
задач;
 необходимость реализации в географически распределенных АСУ ТП
стратегии централизованного управления промышленных объектов.
Анализ представленных факторов, исследований и прогнозов экспертов
по развитию информационных угроз в мире, рекомендуемых мер по обеспечению информационной безопасности, существующего законодательства Российской
Федерации,
нормативно-методических
и
организационнораспорядительных отраслевых документов в области ИБ указывает на необходимость осуществления защиты АСУ ТП от угроз несанкционированного доступа и деструктивных информационных воздействий.
Одной из главных причин необходимости осуществления защиты АСУ
ТП является уязвимость и недостаточная степень защищенности следующих
иерархических элементов АСУ ТП:
 общесистемное и прикладное программное обеспечение;
 информационная и телекоммуникационная инфраструктура производственных сетей АСУ ТП.
Перечисленные иерархические элементы соответствуют согласно приведенной на рис. 2 модели автоматизированного предприятия сегментам взаимодействия АСУ ТП на уровнях:
 подсистем АСУ П, осуществляющих взаимодействие с АСУ ТП;
 корпоративной сети передачи данных;
 SCADA-систем АСУ ТП;
 телекоммуникационной и информационной инфраструктуре АСУ ТП
верхнего уровня.
Рис. 2 – Модель автоматизированного предприятия
В ходе реализации описанных выше задач автоматизации был проведен
комплекс мероприятий, позволивший осуществить построение системы информационной безопасности при внедрении автоматизированных систем. Комплексный подход в вопросе обеспечения безопасности, эшелонирование защиты по уровням, применение различных типов средств защиты совместно с
обеспечением отказоустойчивости и доступности и соблюдение принципов разумной достаточности позволили обеспечить безопасное и надежное функционирование автоматизированных систем.
Все реализованные на газотранспортном предприятии организационнотехнические мероприятия по автоматизации бизнес-процессов позволили перейти на принципиально новый уровень управления. При этом были использованы новые возможности стандартных технических решений, применяемых на
большинстве газотранспортных предприятий, которые, в первую очередь, послужили целям повышения эффективности работы газотранспортной системы,
оперативности управления потоками газа, а также обеспечения перехода к «малолюдным технологиям» эксплуатации. Достижение указанных целей обеспечило рост надежности поставок газа потребителям, безаварийность работы
предприятий, повышение производительности труда.
Подводя итоги, можно сказать, что полученные положительные результаты позволяют говорить о необходимости и значимости дальнейшего проведения работ по автоматизации различных бизнес-процессов газотранспортного
предприятия.
Список использованной литературы
1. Информационный портал mingas.ru «Экспорт природного газа».[Электронный ресурс]. URL: http://mingas.ru/2010/12/eksport-prirodnogogaza/ (дата обращения 05.03.2014).
2. Суханов А. Н.«Анализ рисков в управлении информационной безопасностью». [Электронный ресурс]. URL: http://www.iso27000.ru/chitalnyizai/upravlenie-riskami-informacionnoi-bezopasnosti/analiz-riskov-v-upravleniiinformacionnoi-bezopasnostyu/ (дата обращения 10.03.2014)
3. Шарапов В. А. «АСУТП - фундамент автоматизации предприятия»
[Электронный ресурс]. URL: http://www.iemag.ru/analitics/detail.php?ID=15985
(дата обращения 12.03.2014).
Информация об авторах
Кирсанов Сергей Владимирович – заместитель начальника отдела информационной безопасности ОАО «Газпром трансгаз Томск, г. Томск, пр. Фрунзе,
9, e-mail: [email protected]
Кирсанова Алла Вадимовна – старший преподаватель кафедры «Экономика
строительства» Томский государственный архитектурно-строительный университет, г. Томск, пл. Соляная, 2, e-mail: [email protected]
Authors
Kirsanov Sergei Vladimirovich- Deputy Head of Information Security Gazprom transgaz Tomsk, 9, Frunze, Tomsk, e-mail: [email protected]
Kirsanova Alla Vadimovna –Senior Lecturer in economics of construction of
the Tomsk State University of Architecture and Building, 2, Solyanaya Sq., Tomsk,
e-mail: [email protected]
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа